應用到中國電子行業(yè)的機器人，完整形態(tài)是什么樣？
2020年10月20日 來源：軒明工業(yè)機器人 瀏覽 809 次 評論（0）
數(shù)字化、智慧化生產(chǎn)已經(jīng)進入人們的生活，此前我們也采訪過不少提供智能制造解決方案的廠商。在我們的印象里，如今的智能制造，理應是一座工廠中的所有流水線*作，都可由機械臂、機器人完成。就好像一塊板子從流水線這頭，到那頭，焊接、點膠、封裝等各種*作都如此。這是我們想象中的場景，那么實際生產(chǎn)的這些機器人如今已經(jīng)發(fā)展成什么樣了？
在今年的中國工業(yè)博覽會上，我們看到庫卡機器人KUKA KR 4 AGILUS的發(fā)布——這是一款相當適用于電子行業(yè)的機器人，能夠高效地完成“涂膠、大螺絲、精密裝配、搬運”等工作。
通過KUKA KR 4 AGILUS這款機器人的發(fā)布，我們也期望管中窺豹地看一看，中國在機器人領域的發(fā)展水平，以及如今應用在電子行業(yè)的機器人與周邊解決方案，究竟發(fā)展到何種程度。庫卡AGV移動機器人KMP 600-S，解決生產(chǎn)現(xiàn)場的物流瓶頸
有關KUKA KR 4 AGILUS機器人
用庫卡中國首席執(zhí)行官王輝的話來說，“KUKA KR 4 AGILUS是由庫卡中國的研發(fā)團隊自主研發(fā)的款產(chǎn)品，經(jīng)過了大概12個月左右的時間?！蔽覀儾环料葋砜纯催@款KR 4 AGILUS的一些技術特點。
KR 4處在庫卡KR AGULUS產(chǎn)品家族中，根據(jù)負載重量的不同，此系列還有KR 3（負載3kg）、KR 6（負載6kg）和KR 10（負載10 kg）。庫卡中國產(chǎn)品經(jīng)理李政韜提到了KR 4的幾個特點：
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性能：不難理解KR 4的負載即為4kg，這款產(chǎn)品的臂展600mm，節(jié)拍時間0.4s，是“KR 3的老大哥”
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緊湊型設計：整機重量27kg，流線型工業(yè)設計，“占地面積*小”，節(jié)約應用空間；可以在地面、頂部、墻面?zhèn)让姘惭b，在角度、360°安裝；
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溫度適應性：工作范圍0-55℃；
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緊湊型控制系統(tǒng)：KR 4搭配的是庫卡第五代控制系統(tǒng)，控制柜KR C5 micro，以及搭載的KSS 8.7*作系統(tǒng)。KR C5 micro本身也是緊湊型設計，比第四代KR C4 compact在體積上減少70%，重量則從33kg到了9.8kg，占地面積大約是一張A4紙的大小，能耗35%。
展會現(xiàn)場庫卡展示的“銜尾蛇”模塊化智能組裝應用工站，這是個濃縮版的無人化智慧工廠，充電寶的貼標、打螺絲、打膠、組裝4個都由KUKA KR 4 AGILUS機器人完成
這套系統(tǒng)中，KR 4 AGILUS搭配KR C5 micro控制柜，以及KSS 8.7系統(tǒng)，完成機器人的工作?！罢麄€系統(tǒng)有CE符合歐盟標準要求，UL符合美國認證，還有權威的TUV功能認證。”李政韜表示。
庫卡中國首席技術官李宏偉在接受我們采訪時提到：“KUKA KR 4 AGILUS在重復定位精度、連續(xù)的軌跡精度，包括節(jié)拍都是業(yè)界的領先水平?！倍跍囟冗m應性這方面，“中國從南到北都有電子廠，北方可能很冷、南方可能很熱，有些機器人在冬天就開不了機；有些機器人在夏天經(jīng)常死機。KR 4 AGILUS支持從0-55℃這樣很寬的范圍，客戶不需要采用額外的加熱或散熱設備，就能正常使用?！痹诰o湊設計上，“哪怕以前是用自動化專機的設備做電子生產(chǎn)，做改造時，KR 4 AGILUS因為體積比較小可以360°安裝，改造組裝空間需求很小?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
而在目標應用上，李宏偉說：“KR 4 AGILUS的定位是面向3C行業(yè)的高精度機器人。”“電子行業(yè)的特點是，生產(chǎn)線往往比較小巧、緊湊，生產(chǎn)環(huán)境要求高。電子產(chǎn)品的迭代很快，產(chǎn)品從手表到手機變化比較大。專機的靈活性不夠：企業(yè)如果三個月就換一批產(chǎn)品就會耽誤商機和產(chǎn)能?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
KUKA KR 4 AGILUS 機器人面向電子行業(yè)時，其靈活性就體現(xiàn)在“通過更改應用包、軟件、參數(shù)就可以靈活滿足各種生產(chǎn)需求?！奔由显谡嫉孛娣e，及前文提到的安裝靈活性，以及較寬的溫度適應性方面的優(yōu)勢，“我們這個機器人在設計之初，就考慮解決電子行業(yè)難題?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
中國“全價值鏈”的機器人
KUKA KR 4 AGILUS對于庫卡中國較大的意義恐怕在于前文提到的“是由庫卡中國的研發(fā)團隊自主研發(fā)的款產(chǎn)品”。王輝表示：“KUKA KR 4 AGILUS是本土研發(fā)的產(chǎn)品，在供應鏈上有優(yōu)勢，所以能夠有很高的性價比?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
我們特別問到有關這款產(chǎn)品“本土研發(fā)”程度的問題，畢竟庫卡還是源自德國的一家企業(yè)。李宏偉回應：“這個家族的前5款產(chǎn)品都是在德國研發(fā)的，它形成了一個初步的產(chǎn)品平臺。庫卡中國這次補足了其中4kg的載荷，是在這個平臺上做了更好的開發(fā)和擴展?！薄霸谄脚_化方面，我們與德國合作——為這個產(chǎn)品量身打造的控制器是機器人的大腦，包括*作軟件都是庫卡中國研發(fā)的全新一代?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
“硬件和軟件的開發(fā)，是伴隨著我們這個產(chǎn)品的全開發(fā)周期流程的。我們在這個產(chǎn)品的研發(fā)過程中，另外還搭建了和德國相同的產(chǎn)品驗證和測試體系，這些核心技術是來自于德國，確保了我們KUKA品牌在性能上的工匠精神?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
目前美的集團現(xiàn)有業(yè)務，包括有消費電器、暖通空調(diào)、機器人和自動化，以及數(shù)字化業(yè)務。其中的機器人和自動化，主要是源自2016年，德國庫卡集團接受收購要約，雙方簽署投資協(xié)議——這也是當時中國在德國的收購行為；這個業(yè)務另外也包括了美的機器人公司。
就庫卡的業(yè)務構成，按照慣例還是來看一下這家公司的財報。從美的集團今年的半年報來看，美的是“德國庫卡集團主要股東（約95%）”。而從庫卡自己公布的半年報來看，受到疫情、中美貿(mào)易摩擦、英國脫歐不確定性的大環(huán)境影響，庫卡受到的沖擊還是比較大的。
今年上半年，這家公司的銷售收益相較去年同期減少了13.3%，訂單量減少31.4%。以上是從銷售額來看，庫卡各業(yè)務的萎縮情況。事實上，我們認為，相較德國的其他企業(yè)，庫卡抵御大環(huán)境風險的能力已經(jīng)算是比較強。
庫卡雖然對今年內(nèi)的總體財務預期仍不樂觀，但在中期預期方面，仍然保持了樂觀：即未來需求的增加，主要是在機器人和自動化解決方案方面——是“基于新冠疫情期間的經(jīng)驗”；而且?guī)炜ㄕJ為，企業(yè)目前的主要風險就在新冠，而在策略與金融層面，公司本身的業(yè)務機會就是比較大的。
美的集團則在財報中提到，受到疫情影響，今年工業(yè)機器人行業(yè)需求預計會出現(xiàn)同比下滑，但疫情過后工業(yè)機器人與自動化需求在進一步增加。今年上半年，在其主場之一的汽車領域，庫卡與寶馬、奧迪等車廠簽訂產(chǎn)線合約——美的認為庫卡上半年在汽車市場的表現(xiàn)已經(jīng)高于預期。
尤為值得一提的是，2019年庫卡在新組織架構下成立了庫卡中國事業(yè)部，業(yè)務涉及到機器人本體、柔性系統(tǒng)、一般工業(yè)自動化、智能物流自動化以及智能醫(yī)療自動化。所以我們在庫卡的財報中，也能看到單獨的China業(yè)務。這是“庫卡中國”存在的依據(jù)。
庫卡中國目前已經(jīng)在中國開設了上海松江和廣東順德兩個生產(chǎn)基地。其中“華南相對來說電子行業(yè)、輕工業(yè)比較多，因此中小型機器人研發(fā)和生產(chǎn)更多放在華南，也就是順德這個基地；而在華東和北方市場，重工業(yè)比較多，大中型機器人研發(fā)和生產(chǎn)因此更多放在松江這個基地。”王輝表示。
比較難得的是，KUKA KR 4 AGILUS體現(xiàn)出了中國機器人制造的“全價值鏈”——因為大部分跨國公司即便“重視”中國市場，一般也不會在中國構成真正的“全價值鏈”，尤其將研發(fā)放在中國的并不多。而“對于中國現(xiàn)在的機器人自動化行業(yè)，庫卡中國的營運模式和海外不大一樣。”“因為中國客戶的很多需求和海外是不一樣的，中國客戶對速度和效率有著的追求，在其他比較少見?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
“中國市場占全球市場的1/3左右，所以如果我們在中國不能建立一個全價值鏈營運體系的話，就無法完全滿足中國客戶對速度、價值、質(zhì)量等的各種要求。全價值鏈運營是過去1、2年庫卡中國在做的事情?！蓖踺x說，“從數(shù)字化到研發(fā)，到生產(chǎn)。基本上現(xiàn)在絕大部分生產(chǎn)，都可以在中國進行，越來越多的研發(fā)也可以在中國進行。”
而KUKA KR 4 AGILUS“對庫卡中國來說，是0到1的一大步”。
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電子科技對機器人的反哺
以上就以KUKA KR 4 AGILUS機器人為例，大致以單點的方式描繪出了如今電子行業(yè)，機器人與自動化解決方案的樣貌。而電子科技行業(yè)的有趣之處還在于，其中的許多分支學科本身，又在反哺著制造相關的行業(yè)和領域。
從我們的現(xiàn)場采訪來看，機器人也不例外——這些實則也體現(xiàn)了機器人與自動化領域，在數(shù)字智能制造方面的邁進。
王輝舉例說：“上個月，一汽大眾的車廠，我們就率先試生產(chǎn)了一款很先進的AI技術相關的產(chǎn)品，就是在汽車的一個總裝生產(chǎn)線上，用攝像頭去識別整個（將備胎撞到汽車后備箱的）安裝過程，用的就是AI技術。整個裝配過程中，不管發(fā)生什么，AI都能識別所有的邊界信息，保證整個過程不會有的碰撞。這里面就有庫卡的機器人，和我們的AI識別算法，以及全套的自動化邏輯。”
其中的AI技術是需要大量客戶現(xiàn)場數(shù)據(jù)做模型驗證和數(shù)據(jù)回歸的?！斑@些數(shù)據(jù)來自我們的合作伙伴，大眾就是我們的重要合作伙伴。工業(yè)現(xiàn)場可以給我們提供源源不斷的數(shù)據(jù)。同時我們在上海實驗室有個汽車總裝的車間，這個車間完整模仿了汽車總裝線上的所有流程。在這個流程中，我們自己不斷去構建、吸收數(shù)據(jù)，通過結(jié)果反饋來持續(xù)優(yōu)化算法?！?br style="margin:0px;padding:0px;-ms-word-wrap:break-word !important;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word;" />
雖然我們不知道庫卡在其中應用了哪些具體的機器學習解決方案，不過這其中體現(xiàn)的就是電子科技行業(yè)本身的發(fā)展，對于機器人技術的反哺。前述多個KUKA KR 4 AGILUS的應用例子其實都能體現(xiàn)這一點，雖然可能并非都是電子行業(yè)的例子。
“物流自動化高手”瑞仕格展示拆零揀選自學習型機器人ItemPiQ
上海交通大學機械與動力工程學院教授曹其新，在工博會上提出了“社會5.0時代”的概念，“狩獵是1.0，農(nóng)耕是2.0，工業(yè)是3.0，信息時代是4.0。而5.0時代，是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI和機器人構成的時代。這是原本日本要在東京奧林匹克運動會上高調(diào)提出的概念?！倍b*作、數(shù)字孿生和人機共融技術，是其中的關鍵。
顯然庫卡機器人在這其中扮演了重要角色和組成部分，如今的智能制造就是建立在這樣的基礎之上，也是社會5.0時代的開端。
